全球首座整體建筑3D打印的實(shí)用橋

太空灰3D打印團(tuán)隊(duì)曾經(jīng)整體打印一個(gè)小橋，當(dāng)時(shí)實(shí)驗(yàn)的目的是體現(xiàn)建筑3D打印技術(shù)之難點(diǎn)：3D打印建筑不怕打大，就怕打印小的。隨之不久，荷蘭、日本、中國(guó)的著名大學(xué)等也都有以各種方式進(jìn)行橋梁的打印，但是有的是打印模塊進(jìn)行拼裝，有的只是打印橋的一部分，而沒有真正意義上整體3D打印完成的等比例實(shí)用橋。基于此，太空灰3D打印團(tuán)隊(duì)正好應(yīng)邀打印花園小區(qū)實(shí)用承重橋，借此機(jī)會(huì)，全球首座真正意義上的全部整體打印完成的3D建筑打印的中國(guó)實(shí)用拱橋就這樣誕生了。

設(shè)計(jì)建筑模型
太空灰3D建筑打印團(tuán)隊(duì)利用AutoCad把這個(gè)孔橋設(shè)計(jì)了出來，并將模型導(dǎo)入太空灰自主研發(fā)的3D打印建筑控制系統(tǒng)中，對(duì)其進(jìn)行打印參數(shù)設(shè)置和切片。

這個(gè)建筑模型最終的打印尺寸長(zhǎng)5.5米，寬2.1米，高1.6米。打印材料是普通425水泥，加上骨料和鋼筋，總重量約10噸左右，打印耗時(shí)為32小時(shí)59分鐘。

設(shè)計(jì)的這個(gè)橋是三孔橋，按正常方式打印的過程中需要用到支撐材料。太空灰自主研發(fā)的支撐材料：質(zhì)地硬、重量輕、打印出來之后可以瞬間凝結(jié)、易去除、循環(huán)利用；通過采用雙擠出頭打印技術(shù)，高效快速一次整體成型。
這次我們選擇另外一種工藝方式，把橋側(cè)立起立打印，需要用到支撐的時(shí)候，也采取另外一種打印工藝來實(shí)現(xiàn)。這也是得益于自主研發(fā)的太空灰3D打印控制系統(tǒng)和切片程序。

打印橋主體
橋的主體打印在對(duì)于已經(jīng)趨于成熟的太空灰團(tuán)隊(duì)來說，技術(shù)實(shí)現(xiàn)上沒有難度。設(shè)計(jì)之初，太空灰團(tuán)隊(duì)就把打印的這個(gè)橋定義為可以過人、過車、包括重型車等，完全是按照正常使用的橋來設(shè)計(jì)。所以打印時(shí)，需要布置大量的鋼筋，控制程序中暫停功能，斷點(diǎn)續(xù)打、以及可以隨時(shí)調(diào)節(jié)打印速度快慢的功能都得以充分利用。

這次打印另一個(gè)達(dá)到的效果，就是可以連續(xù)打印而不受水泥凝固時(shí)間和打印高度的限制。水泥因其自身固有特性，其凝固需要一定時(shí)間，這個(gè)橋長(zhǎng)5米多一點(diǎn)，每打印一層，時(shí)間只是幾分鐘，上一層沒有凝固成型，形成不了支撐力，下一層就沒辦法打印。如果加入市面上常用的一些添加劑，雖然可能滿足短時(shí)間內(nèi)的需求，但最終會(huì)影響水泥本身的終凝效果。太空灰經(jīng)過長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)，摸索出一套可以連續(xù)打印的辦法。這次打印也通過驗(yàn)證達(dá)到預(yù)期，就是利用普通水泥就可以連續(xù)不停打印，不受時(shí)間和打印高度的限制。

太空灰3D建筑打印設(shè)備會(huì)根據(jù)其專用的控制系統(tǒng)，按照選定的切片方案，實(shí)時(shí)進(jìn)行打印，打印的精確度是以毫米為單位，這在以大型設(shè)備著稱的3D建筑打印上，是比較罕見的。3D打印控制系統(tǒng)是自主開發(fā)，功能項(xiàng)很豐富，可以根據(jù)需求和需要，在打印前，模擬打印的過程，選擇最合適的打印方案。

打印過程中，也可以根據(jù)需要，隨時(shí)調(diào)整打印速度、擠出量、調(diào)整打印方案。隨時(shí)暫停，以滿足布筋等需要。當(dāng)中途臨時(shí)有事，也可以終止打印，然后再次打印時(shí)，太空灰3D打印系統(tǒng)會(huì)很精確的定位上次打印的位置，精確到點(diǎn)，而不是層。一個(gè)個(gè)這些一個(gè)個(gè)看似普通的技術(shù)，在3D打印建筑行業(yè)，都是非常了不起的技術(shù)突破。

太空灰3D建筑打印項(xiàng)目還有很多細(xì)節(jié)做的非常到位，比如鋼筋的放置工藝。有邊打邊放置，有打印后放置，也有打印中預(yù)留孔或洞，打印后下鋼筋或鋼筋籠，然后澆筑，最終目的就是為了滿足建筑標(biāo)準(zhǔn)要求。這些動(dòng)作看似簡(jiǎn)單，如果沒有軟件系統(tǒng)的配合，是很難實(shí)現(xiàn)上述行為的。通過打印的過程，就會(huì)了解到為什么太空灰3D建筑打印一直都備受矚目，尤其是3D建筑打印行業(yè)內(nèi)給予高度的關(guān)注。
整體效果

打印設(shè)備
本次打印橋所使用的就是下面這臺(tái)建筑打印機(jī)，擁有巨大的體型和噴頭，將水泥源源不斷的通過噴頭擠出，構(gòu)建建筑體。這個(gè)打印設(shè)備尺寸是10米*5米*5米，是太空灰實(shí)驗(yàn)機(jī)。太空灰團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的設(shè)備最大尺寸是50米*15米*15米，可以根據(jù)客戶需求進(jìn)行定制。真正應(yīng)用于市場(chǎng)的設(shè)備和現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)樣機(jī)相比，外觀和功能都有很大程度的改變。

太空灰3D建筑打印設(shè)備屬于第二代3D建筑打印機(jī)，與第一代3D建筑打印機(jī)只能打印立面墻體相比，第二代打印機(jī)可以打印任意空間曲面。隨著第二代打印設(shè)備的日趨成熟，太空灰3D建筑打印團(tuán)隊(duì)一定會(huì)繼續(xù)引領(lǐng)世界3D建筑打印潮流，繼續(xù)推動(dòng)3D建筑打印行業(yè)向前發(fā)展！

全球首座整體建筑3D打印的實(shí)用橋

整體3D打印完成，一個(gè)小小的進(jìn)步，是科技前進(jìn)的一大步